福斯玷汙了乾淨柴油車
◎沈政男
福斯汽車在柴油車排廢控制電腦軟體上動手腳,被美國政府逮到,引爆汽車工業史上最大醜聞之一。不曉得福斯集團哪個天兵想出的點子,將車子弄成環保檢測時廢氣排放控制系統做動,得到漂亮排廢數據,檢測完畢上路就關掉,露出烏賊車真面目。
福斯為什麼要這麼做?因為柴油車在環保時代最大弱點就是廢氣排放問題,主要是氮氧化物與微粒排放比汽油車高上許多,因此雖然迪賽爾發明柴油引擎超過一百年,柴油車真正成為大眾車是近三十年的事。1986年飛雅特汽車開發出渦輪增壓缸內直噴柴油引擎,後來被福斯集團買走技術,在1989年製造了轟動車壇的TDI引擎。
從此「乾淨柴油」誕生了。TDI引擎誕生後,得到了許多引擎競賽獎項,也引來眾家汽車公司仿效,更使得柴油車的市佔率年年攀升,在2014年達到了全球汽車市場的三成。
T是渦輪增壓、D是柴油、I是缸內直噴的英文字首,渦輪增壓可以增加進氣量,缸內直噴可以精準控制油氣混合程度,這兩種技術都能提升柴油引擎效能,並降低排廢。然而光靠引擎技術還不夠,柴油車要達到汽油車一般「乾淨」,還需安裝排廢控制系統,主要是微粒過濾器(攔住微粒)、選擇性觸媒還原(藉化學作用削減氮氧化物)與廢氣再循環(廢氣導回引擎降低溫度以減少氮氧化物產生)等裝置,才能達到排廢標準。柴油引擎因為工作溫度較高,較容易產生氮氧化物,而柴油燃燒後也容易留下微粒。
問題來了。這些排廢控制裝置都會降低柴油引擎的效能與油耗表現,車廠必須在引擎表現與環保顧慮當中做取捨。福斯開發TDI主要針對歐洲市場,二十年下來大放異彩,這幾年柴油車市佔率在歐洲已經超過五成,然而在美國市場卻屢屢無法突破,因為美國的柴油排廢標準遠比歐盟嚴格。
以小型車的氮氧化物排放來說,最新歐洲六期柴油引擎上限是0.08 g/km(每行駛一公里排放0.08克),汽油引擎是0.06 g/km,但美國加州不論柴油汽油,標準都是0.02 g/km,連台灣的柴油五期標準0.06 g/km也都比歐盟嚴格。以美國這麼嚴苛的排放標準,要達到非常不容易,因此柴油車在美國的市占率只有百分之三,而福斯想開疆闢土,又不想為了環保要求犧牲引擎效能,於是想到了做假一途。
既然柴油排廢比汽油嚴重,為什麼要開發柴油引擎?因為柴油引擎燃燒效率比較好,比較省油,可以減少二氧化碳排放,也算是對環保有所助益。柴油引擎的壓縮比,約是汽油的兩倍,也就是燃燒前先把空氣壓得更緊實,含氧量更高,因此燃燒產生的熱能更高。
柴油引擎的工作原理與汽油類似,都是著名的四行程。注意喔,引擎的四行程工作原理是科技史上的重大發明,沒有它,就不會有今天的汽車文明。汽油引擎的四行程,最早是德國人鄂圖確立,因此也叫鄂圖循環。進氣、壓縮、點火燃燒、排氣,共四個步驟,汽缸便周而復始藉由活塞運動推動輪軸,帶著車子前進。柴油引擎則是德國人迪賽爾發明或說改良而來,四行程與鄂圖類似,差別在於柴油引擎不需點火,而是藉由高壓縮動作產生的空氣溫度,直接噴油引發自燃。
柴油引擎因為必須承受高壓縮比燃燒產生的爆炸力道,因此必須做得比汽油引擎厚重。也因為高壓縮比,使得柴油引擎的扭力比引擎大,這一點開過柴油車的人都可以輕易體會。然而也因為柴油引擎的衝程比較大,轉速也會受到限制,導致柴油車的極速不如汽油車。
福斯製造出TDI引擎以後持續創新,另外開發了DSG雙離合器變速箱來駕馭高扭力的柴油引擎,並引進共軌噴射系統,讓噴油更精準。這些技術與產品後來也成為其他車廠柴油車的標準配備。
柴油車近二十年來能夠在汽車市場開疆闢土,「乾淨」二字是關鍵,如今柴油車第一大廠福斯因為貪小便宜玷汙了柴油車名譽,不僅自己必須賠上巨額罰款,也對全球柴油車發展帶來重大打擊。福斯說全球一千一百萬輛柴油車都有排廢做假問題,台灣的福斯TDI車款當然也名列其中。你家有沒有柴油小烏賊?
(圖片來源:http://www.ibtimes.co.uk/vw-scandal-volkswagen-executives-must-go-jail-truly-heinous-crimes-says-public-citizen-1520804)